1919年，伴随着“实业救国”的教育思想，成立了甘肃省立工艺学校设立机械科；1958年正式成立甘肃工业大学机械系；1991年，成立机械设计及制造工程系，机械电子工程系；1996年学校系部调整，机械设计及制造工程系、机械电子工程系和裂纹技术研究所合并成立机电工程系。2000年在机电工程系基础上成立机电工程学院。学院秉承“弘毅、贵德、和合、创新”的院训，在教学、科研、学科建设和学生教育管理等方面取得了显著成绩，呈现出快速发展的态势。

学院设五系（机械制造及自动化系、机械设计系、机电控制及自动化系、纺织工程系、工业工程系）、两部（工程图学教学部、机零机原教学部）、两中心（工程训练中心、实验中心）、四个办公室（综合办公室、本科教务办公室、学生工作办公室、学科学位与平台建设办公室），已形成本科、硕士、博士完整的人才培养体系。2009年秋季学期全日制在读学生3100多人，其中各类博、硕士研究生500多人，本科生2600多人。学院历届毕业生深受用人单位欢迎，毕业生就业率多年稳定在95%以上。